鍋爐垃圾給料系統改造前后經濟分析

祝興林，程晉喜

（安徽皖能環保電力有限公司，安徽 合肥 230001）

鍋爐垃圾給料系統改造前后經濟分析

祝興林，程晉喜

（安徽皖能環保電力有限公司，安徽 合肥 230001）

針對垃圾給料系統存在的冒正壓和冒灰問題，提出了將循環流化床垃圾焚燒爐垃圾給料系統由滾筒給料改造為無軸雙絞龍給料的改造方案，對比分析了改造前后鍋爐的運行參數和經濟效益。改造實施后，給料層運行環境得到有效改善，鍋爐效益及經濟效益得到明顯提升。

垃圾焚燒爐；給料系統；改造

1 概述

某電力公司垃圾焚燒爐為無錫太湖鍋爐有限公司與北京中科通用能源環保有限責任公司聯合設計開發的循環流化床垃圾焚燒爐，型號為WB-45/3.82-T(205T-JS1)。該焚燒爐的垃圾給料系統設備有：垃圾受料斗、一級鏈板給料機、二級鏈板輸送機、垃圾反撥均料器、滾筒給料機。給料系統對垃圾顆粒度要求不高，但給料系統體積龐大，且滾筒給料機與爐膛之間間隙較大，造成自身密封性相對較差。當垃圾給料不均或含水量變化較大時，極易因瞬間爆燃造成系統冒正壓，并向外冒灰。

在運行中，由于垃圾給料系統頻繁冒正壓且向外冒灰，使垃圾給料系統現場工作環境極其惡劣，分揀人員無法長時間在鏈板機邊工作，嚴重影響垃圾分揀效果，并進一步影響鍋爐的正常給料和運行。當陰雨天氣大氣壓較低時，垃圾給料系統冒正壓造成廠區、下風口村莊異味較重，企業環保壓力大。

2 改造方案及效果分析

為有效解決垃圾給料系統冒正壓、冒灰問題，該電力公司多次組織工程技術人員參觀調研其他垃圾發電廠，并對技改可行性、技改效果和技改費用進行深入探討。結合現場實際布置，該電力公司給料系統采用對顆粒度要求不太高的無軸雙螺旋絞龍給料機，其具體改造方式如下。

(1) 取消原布置在15 m層的滾筒給料機，將爐前輸送鏈板機縮短2～4 m，保留現有垃圾分揀平臺，在15 m層的爐前鏈板輸送機后布置長約6 m的無軸雙螺旋絞龍給料機。給料機出口垃圾經過垃圾落料管進入爐內，給料機與垃圾落料管之間對接加裝膨脹節。分揀平臺的保留確保了可以將大塊建筑垃圾石頭分揀出來，從而保證無軸雙螺旋絞龍給料機安全穩定運行。

(2) 將原輸送鏈板改成水平布置，長度適當調短2～4 m，再通過垂直高度2.5 m的受料斗進入布置在15 m層的無軸雙絞龍給料機。同時，在無軸雙絞龍給料機出口垂直段前加裝鎖氣器。通過垂直通道和絞龍給料機加裝鎖氣器，形成自密封空間，解決了原給料機因密封性差造成漏風導致冒正壓的問題。同時，原垃圾落料管易堵塞及垃圾輸送鏈板的故障率較高問題也緩解，分揀垃圾的空間也得以增大。

改造后的效果如下：

(1) 與未改造前相比，鍋爐運行工況及現場運行環境有了明顯改善，鍋爐運行工況沒有大幅度波動，床溫維持在850 ℃左右；

(2) 與未改造前相比，鏈板機故障率大幅下降，垃圾給料系統的維護工作量減少，垃圾給料系統的維護工作主要由潤滑鏈條及滾輪完成；

(3) 無軸雙絞龍給料機的底板及絞龍鋼帶磨損較大。

3 改造前后的經濟性分析

2014-04-12，2號爐垃圾給料系統改造完畢。從5月3日起至今，2號爐垃圾給料系統的運行情況良好。改造前后鍋爐的經濟性分析如下。

3.1 改造前鍋爐運行狀態

(1) 由于給料口冒灰，垃圾給料層環境極差。

(2) 引風機電流較大，功耗增高。

(3) 因垃圾下料口冒正壓較大，造成鍋爐漏風損失較多，煤耗較高。

(4) 鍋爐燃燒狀況惡化，鍋爐效率下降。

(5) 垃圾給料系統故障率高、易堵垃圾，難以保證機組的運行時間。

改造前，2號爐垃圾給料系統主要運行參數如表1所示。

表1 改造前2號爐垃圾給料系統主要運行參數

2014年1～3月，2號爐垃圾給料系統在改造前發生故障15次，平均5次/月；維修時間合計38.5 h，平均2.57 h/次。由于維修期間需要降負荷，每次約降負荷3 000 kWh，共計影響負荷11.55萬kWh，平均0.77萬kWh/次；維修時需純煤燃燒，合計增加耗煤76 t，平均5.07 t/次。

3.2 改造后鍋爐運行狀態

(1) 垃圾給料層垃圾給料口冒灰基本得到解決，現場環境得到極大改善。

(2) 引風機電流下降，功耗降低。

(3) 垃圾給料口冒正壓問題基本得到解決，漏風損失減小，垃圾摻燒量明顯上升，煤耗下降。

(4) 鍋爐燃燒工況明顯改善，鍋爐效率上升。

(5) 垃圾給料系統的故障率大幅下降，基本解決了系統堵垃圾現象，保障了機組的年運行時間。

改造后，2號爐垃圾給料系統主要運行參數如表2所示。

表2 改造后2號爐垃圾給料系統主要運行參數

2014年6～7月，2爐垃圾給料系統在改造后發生故障3次，均發生在6月份，7月份無故障維修，平均1.5次/月。

3.3 對比結果

分析對比表1和表2，可知改造前后2號爐的鍋爐效率得到有效提高，故障率明顯下降。

(1) 改造后，2號爐日平均垃圾焚燒量增加28.64 t/天，每月(按25天計)垃圾摻燒量提高約716 t，垃圾增加收入(按補貼費45元/t計)32 220元/月。

改造后，2號爐用煤量約下降4.6 t/天，垃圾摻燒率上升1.19 %,供電煤耗約下降65 g/kWh，每月(按25天計)節煤量約115 t,可節約燃煤(按600元/t計)69 000元/月。

改造后，上網電量增加1.482萬kWh/天，即增加電費收入9 633元/天(上網電價0.65元/ kWh)，每月(按25天計)增加電費收入24.082 5萬元。

改造后，一次風機電耗下降545 kWh/天，引風機電耗下降434 kWh/天，合計電耗下降979 kWh/天；電費按垃圾發電上網電價0.65元/ kWh，每月(按25天計)節約電費15 908.75元。即鍋爐效益提高后，可產生經濟效益約為35.8萬元/月。

(2) 改造后，故障率每月約減少3.5次，按照故障時耗煤5.07 t/次，少發電0.77萬kWh/次計，可節約燃煤17.745 t/月，增加電量2.695萬kWh/月；燃煤費可節約10 647元/月，增加電費17 517.5元/月。即垃圾給料系統故障消缺下降，可產生的經濟效益約為2.8萬元/月。

以上僅因鍋爐效率增加及消缺減少所產生的經濟效益就有38.6萬元/月；若考慮維護人工費、材料費的節約，經濟效益則將更加顯著。

4 結束語

該電力公司2號循環流化床垃圾焚燒爐垃圾給料系統經過改造，將滾筒給料改造為無軸雙絞龍給料后，垃圾給料層冒正壓、冒灰現象大為減少，給料層運行環境得到極大改善，設備維護工作量大幅減少，鍋爐效益大幅提高，創造了較好的生產運行環境及經濟效益。

2014-10-16。

祝興林(1974-)，男，工程師、注冊安全工程師，主要從事電力生產、基建管理工作，email：zhuxinglin001@126.com。

程晉喜(1972-)，男，高級工程師，主要從事電力生產技術管理工作。